JPH0676861U - 溶融金属の凝固温度測定用プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属製の試料採取鋳型と同等の性能を保持し
つつ、製造コストの低下、タール発生量の低減、軽量化
等の効果を達成した、新規な溶融金属の凝固温度測定用
プローブの提供。 【構成】 試料採取鋳型が鋳物砂からなる流入口部、仕
切部、および試料室を含み、該仕切部および試料室の径
および長さを特定範囲とすることを特徴とする溶融金属
の凝固温度測定用プローブ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、転炉サブランス等によって、溶融金属中に浸漬し、溶融金属をサン プリングし、該試料の凝固温度を測定することで、溶融金属中の炭素量を推定す るためのプローブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、鉄鋼の製鋼工程の中心である転炉においては、サブランスを利用し て、消耗型プローブで温度、凝固温度、酸素量等を測定し、ダイナミックコント ロール・システムによる終点制御、終点の温度・成分の確認等が行われている。 これらの測定は、いずれも近年、特に迅速性及び精度の要求が高まっている。従 来のサブランスプローブの一例を図２に示す。図２において、金属製試料室１０ 内の底部に熱電対からなる凝固温度センサー５が設けられている。又、先端には 溶鋼温度測定用センサー７が設けられ、これらは紙製の保護管２で保護されてい る。このプローブをサブランス先端に装着し、コネクター８で熱電対の接点をと り、そして、サブランスを下降させ、プローブを溶鋼中に浸漬し、溶鋼温度測定 を行うと同時に、溶鋼を金属製試料室１０の内部に採取し、その採取したサンプ ルの温度を測定することで、図３に示すような温度曲線を得、その平衡部、つま り、凝固温度を読み取り、炭素量の推定を行っている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

凝固温度測定に関して、迅速性を高める為に、従来より、サンプル室の材質を 熱伝導率の大きい冷却能のある鋼等の金属製のものが使用されている。しかしな がら、熱伝導率が低く、冷却能の小さい鋳物砂製に比べ、金属製のものは、高価 であった。又、熱伝導率が大きい為に溶鋼がサンプル室に流入後、サンプルの熱 でサンプル室が高温になり、サンプル室外周の紙管を焼き、紙管からタールが発 生する。そのタールによって、サブランス先端部のコネクターの電気絶縁抵抗低 下による測定不良、あるいはコネクター交換頻度の増大という欠点があった。さ らには、比重が大きい為に、プローブが重くなり、運搬等取扱いに負担がかかる という欠点があった。

【０００４】 さらに、浸漬中は紙製の保護管と溶鋼とが反応するためプローブが激しく揺れ 、試料室上部のサンプルが、凝固する前に飛び出てしまい、その結果、サンプル 容量が少なくなり、平衡部長さ時間が短かくなりすぎたり、バラついたりすると いう欠点もあった。

【０００５】 凝固点の測定において測定の迅速性を示すのが平衡部開始時間であり、短い方 が良い。しかし、プローブ浸漬タイミングでの溶鋼条件（溶鋼温度と凝固温度） が種々あり、溶鋼温度が高いほど採取サンプルの熱容量が大きくなり、平衡部開 始時間が遅くなる。又、溶鋼温度と凝固温度の差が大きいほど、同様に平衡部開 始時間が遅くなる。又、平衡部長さ時間は、その凝固温度が読み取れるほどの長 さ（数秒）以上であれば良いが、平衡部開始時間と同様に、溶鋼条件により変動 し、凝固温度が低いほど平衡部長さ時間は短かくなる傾向がある。又、平衡部開 始時間を速くすると平衡部長さ時間は短かくなる傾向があり、又、その逆の傾向 もある。

【０００６】 このように、平衡部開始時間、平衡部長さ時間共に、溶鋼条件によって変化し 、又、両者間には上述の関係があるため、平均値で、平衡部開始時間は５秒以下 、平衡部長さ時間は１０秒以上である事が望ましい。

【０００７】 本考案は、サンプル室の材質を鋳物砂としながら、金属性と同等の迅速測定を 可能とした性能の良い、安価な凝固温度測定用プローブを提供することを目的と するものである。

【０００８】

【考案が解決すべき課題】

本考案者は仕切部を設けることにより、測定中のサンプルの飛び出しに起因す る測定結果のバラツキを防止するとともに、仕切部及び試料室の径及び長さを特 定範囲にすることにより好ましい平衡部開始時間及び平衡部長さ時間が得られる ことを見い出して本考案を完成したものである。

【０００９】 すなわち本考案は、保護管と該保護管の側面に流入口、内部に凝固温度測定用 試料採取鋳型を備えた凝固温度測定用プローブであって、該試料採取鋳型が鋳物 砂からなる流入口部、仕切部、および試料室を含み、該仕切部の径が１０〜２０ ｍ／ｍ、長さが２５〜４５ｍ／ｍ、該試料室の径が２３〜２７ｍ／ｍ、長さが３ ０〜４０ｍ／ｍであることを特徴とする溶融金属の凝固温度測定用プローブを提 供するものである。

【００１０】 上記のプローブを使用することにより、前述のような問題点を生ずることなく 、金属製の試料採取鋳型と同等な性能が得られる。

【００１１】 図１に、本考案にかかるプローブの構成例を示す。試料採取鋳型は鋳物砂から なり、流入口部３ａ、仕切部３ｂ及び試料室３ｃで構成され、試料室３ｃの底部 に熱電対よりなる凝固温度センサー５が設けられている。流入口４の部分にはス ラグの流入防止及び流入タイミングを一定にする為の穴ぶた６が設けられている 。プローブ１の先端には溶鋼温度センサー７が、紙製の保護管２の内部概略中央 部にはコネクター８が設けられている。

【００１２】

【実施例】

試料室および仕切部の径および長さを変化させ、平衡部開始時間と平衡部長さ 時間を測定した。各条件とも５回ずつ実験を行いその平均値を表に示す。なお、 試料室および仕切部の径および長さの単位はｍｍである。

【００１３】 さらに比較例として、本考案の範囲外の場合の実験結果を同じく表に示す。

【００１４】 表から明らかなように、本考案にかかるプローブを用いれば、短い平衡部開始 時間と十分に長い平衡部長さ時間を得ることができ、迅速に精度のよい測定がで きる。

【００１５】

【００１６】

【考案の効果】

本考案のプローブにより、凝固温度測定に関し、金属製の試料採取鋳型と同等 の性能を保持しつつ、製造コストの低下、タール発生量の低減、プローブ重量の 軽量化という効果が得られる。さらには、常に一定容量のサンプルを採取する事 が出来る様になり、性能の向上、安定化が図られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案に係るプローブの構成を示す図で
ある。

【図２】図２は従来のプローブの構成を示す図である。

【図３】図３は凝固温度測定時の測定温度変化を示す図
である。

【符号の説明】

１ プローブ ２ 保護管 ３ａ 流入口部 ３ｂ 仕切部 ３ｃ 試料室 ４ 流入口 ５ 凝固温度センサー ６ 穴ぶた ７ 溶鋼温度センサー ８ コネクター ９ 鋳物砂 １０ 金属製試料室

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 保護管と該保護管の側面に流入口、内部
   に凝固温度測定用試料採取鋳型を備えた凝固温度測定用
   プローブであって、該試料採取鋳型が鋳物砂からなる流
   入口部、仕切部、および試料室を含み、該仕切部の径が
   １０〜２０ｍ／ｍ、長さが２５〜４５ｍ／ｍ、該試料室
   の径が２３〜２７ｍ／ｍ、長さが３０〜４０ｍ／ｍであ
   ることを特徴とする溶融金属の凝固温度測定用プロー
   ブ。